كيفية حساب كا من درجة الحموضة

المحتوى

• تفكك ثابت كا
• اشتقاق كا من درجة الحموضة
• تفكك ثابت لحمض الخليك

كل حمض لديه ثابت تفكك مميزة (ك_أ) ، وهو مقياس لقدرتها على التبرع بأيونات الهيدروجين في الحل. وبعبارة أخرى ، K_أ يوفر وسيلة لقياس قوة حمض. القيم الأكبر تشير إلى أحماض أقوى. الرقم الهيدروجيني (قوة الهيدروجين) من محلول هو مقياس لتركيز أيونات الهيدروجين وأيضا مقياس الحموضة ، لكنه ليس مثل K_أ. هناك علاقة بين الاثنين ، على الرغم من ذلك ، ويمكنك حساب K_أ للحمض إذا كنت تعرف تركيز الحمض ودرجة الحموضة في المحلول.

تفكك ثابت كا

يكون المركب حامضيًا إذا كان بإمكانه التبرع بأيونات الهيدروجين لمحلول مائي ، وهو ما يعادل القول إن المركب قادر على تكوين أيونات الهيدرونيوم (H₃0⁺). المعادلة العامة التي تصف ما يحدث للحمض (HA) في المحلول هي:

HA + H₂0 <--> ح₃0⁺ + أ^-، اين ا^- هي القاعدة المترافقة.

تكون بعض الأحماض قوية وتنفصل تمامًا بينما البعض الآخر ضعيف وفصل جزئي فقط. يمكنك قياس قوة حمض بواسطة ثابت تفكك K_أ، وهي نسبة تشكلت بتقسيم تركيز المنتجات على تركيز المواد المتفاعلة:

ك_أ = /

تحدث جميع التفاعلات في الماء ، لذلك يتم حذفها عادة من المعادلة.

اشتقاق كا من درجة الحموضة

الرقم الهيدروجيني لمحلول الحمض المائي هو مقياس لتركيز أيونات الهيدروجين (أو الهيدرونيوم) الحرة التي يحتوي عليها: pH = -log أو الرقم الهيدروجيني = سجل. يمكن إعادة كتابة المعادلة الأخيرة:

= 10^{-الدالة الحامضية}

أنت تعرف التركيز المولي لمحلول حامض ويمكنه قياس درجة الحموضة ، المعادلة أعلاه تسمح لك بحساب التركيز النسبي للحمض لإقتران القاعدة واستخلاص ثابت التفكك K_أ. للقيام بذلك ، فإنه يساعد على إعداد جدول يحدد أناتركيز النتالي من المواد المتفاعلة والمنتجات Cشنق في تركيزات وتركيزات في Equilibrium. هذا هو جدول الجليد. بدلاً من إعداد واحد بطريقة عامة ، يكون أكثر إرشادات لتوضيح الإجراء مع مثال محدد.

تفكك ثابت لحمض الخليك

حمض الخليك ، وهو الحامض الذي يمنح الخل مذاقه الحامض ، هو حمض ضعيف ينفصل إلى أيونات أسيتات وهيدرونيوم في محلول.

CH₃CO₂ح + ح₂يا <--> CH₃CO₂⁻ + ح₃O⁺

الخل المنزلي النموذجي هو محلول بحجم 0.9 م مع درجة حموضة قدرها 2.4. باستخدام البيانات ، من الممكن حساب ثابت التفكك:

حمض الخليك (CH₃CO₂₎H) أيونات الهيدرونيوم (H3O)⁺) خلات الأيونات (CH₃CO₂^-)

الأولي 0.9 م 0 0

تغيير -x M + x M + x M

التوازن (0.9 - س) م × م × م

التفكك ثابت K_أ يكون / .

ك_أ = س²/(0.9 - س)

كما ذكر أعلاه ، = 10^{-الدالة الحامضية}. منذ x = وأنت تعرف الرقم الهيدروجيني للحل ، يمكنك كتابة x = 10^-2.4. من الممكن الآن العثور على قيمة عددية لـ Ka.

كا = (10^-2.4)² /(0.9 - 10^-2.4) = 1.8 × 10^-5.